Моделирование стойкости оболочковой формы по выплавляемым моделям к трещинообразованию при охлаждении в ней отливки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Иванкова Евгения Павловна

• Иванкова Евгения Павловна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Иванкова Евгения Павловна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА И СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

1.1 Эволюция развития исследований напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям

1.2 Математические методы и модели, используемые при исследовании напряженного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям в литейном производстве

1.3 Исследуемые типы структур и параметры оболочковых форм

Выводы

2 ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧКОВОЙ ФОРМЫ

2.1 Математическая постановка задачи исследования напряженно-деформированного состояния оболочковой формы

2.2 Численная схема решения задачи исследования напряженно-деформированного состояния оболочковой формы

2.3 Алгоритм решения задачи исследования напряженно-деформированного состояния оболочковой формы

2.4 Результаты решения задачи исследования напряженно-деформированного состояния оболочковой формы

Выводы

3 ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

3.1 Математическая постановка задачи оптимизации выбора физических свойств материалов оболочковых форм

3.2 Алгоритм решения задачи оптимизации выбора физических свойств материалов оболочковых форм

3.3 Результаты решения задачи оптимизации выбора свойств материалов оболочковой форм

Выводы

4 ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ ВЫБОРА СТРУКТУРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

4.1 Алгоритм решения задачи по оптимизации выбора структуры многослойных оболочковых форм

4.2 Результаты расчета процесса оптимизации структуры многослойных оболочковых форм

Выводы

5 ЗАДАЧА ПО ВЛИЯНИЮ ВНЕШНЕГО ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ

5.1 Математическая постановка задачи по влиянию внешнего теплового воздействия на напряженно-деформированное состояние оболочковых форм

5.2 Алгоритм решения задачи по влиянию внешнего теплового воздействия на напряженно-деформированное состояние оболочковых форм

5.3 Результаты расчета влияния внешнего теплового воздействия (нагрева опорного наполнителя) на напряженное состояние оболочковой формы

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

82

ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ОХРАННЫЕ ДОКУМЕНТЫ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВМ - выплавляемая модель;

КОФ - керамическая оболочковая форма;

ЛВМ - литье по выплавляемым моделям;

ЛМОФ - литейная многослойная оболочковая форма;

НДС - напряженно-деформированное состояние;

ОН - опорный наполнитель;

ОФ - оболочковая форма.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование стойкости оболочковой формы по выплавляемым моделям к трещинообразованию при охлаждении в ней отливки»

ВВЕДЕНИЕ

В литейном производстве известен метод литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) в монослойные и многослойные оболочковые формы (ОФ). Данный метод литья применяется при получении высокоточных геометрически сложных деталей в различных отраслях промышленности. Главным недостатком данного способа является повышенный брак отливок из-за частичного или полного разрушения ОФ, главным образом, при заливке их расплавом металла и на начальной стадии затвердевании отливки.

Образование микро и макротрещин в ОФ связано с их неравномерностью нагрева при заливке и возникающего при этом неравномерного термоупругого напряженно- деформированного состояния (НДС).

Среди отечественных исследователей вопросами напряженного состояния литейных многослойных оболочковых форм (ЛМОФ) занимались и занимаются многие известные отечественные ученые: Васин Ю.П., Дмитриев Э.А., Евстигнеев А.И., Кулаков Б.А., Леушин И.О., Неуструев А.А., Одиноков В.И., Озеров В.А., Петров В.В., Рыбкин В.А., Рыжков И.В., Сапченко И.Г., Севастьянов Г.М., Степанов Ю.А., Тимофеев Г.И., Черномас В.В., Чернышов Е.А., Шкленник Я.И. и др.

Среди современных зарубежных специалистов, изучающих эту проблему следует выделить R.S.L. Andrews (США); A.D. Kington (Великобритания); Ballewski Heinrich, Grossman Wolfgang (Германия); Huang Dehai, Zhang Xianjie, Hu Xinming (КНР).

Для реальных задач термоупругости получили широкое применение и развитие численные методы, основанные на разностном представлении исходной системы дифференциальных уравнений в частных производных (метод конечных разностей), на дискретизации расчетной области и отыскания решения в виде некоторой аппроксимирующей функции на каждом из подобластей (метод конечных элементов) и на представлении решения в виде некоторого функционального ряда (метод Ритца, метод Галеркина и др.)

Среди известных численных методов расчета реальных задач по НДС ОФ

автором диссертационной работы использован численный метод, предложенный профессором Одиноковым В.И., согласно которому исследуемая область разбивается на элементы ортогональными поверхностями и определяющая система уравнений, включающая в себя теплофизические характеристики материалов, записывается в общем разностном виде по элементу в любой системе криволинейных ортогональных координат.

Однако, несмотря на имеющейся задел, стоит отметить, что проблема оптимизации важнейших исходных свойств материалов и макроструктур многослойных ОФ, а также температуры опорного наполнителя (ОН) и моделирование при этом процессов снижения НДС изучено недостаточно широко, что подчеркивает актуальность и своевременность решаемых в диссертационной работе задач.

Целью работы является разработка математической модели по оптимизации влияния физических свойств материалов ОФ, её макроструктуры и внешних факторов на стойкость ОФ к трещинообразованию и разрушению при заливке её металлом.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1) провести анализ существующих подходов и методов определения НДС ЛМОФ, обосновать выбор своего метода исследования;

2) разработать более адекватные математические модели исследуемых процессов и объектов;

3) разработать алгоритмы и программные комплексы расчёта поставленных математических задач по НДС ЛМОФ.

4) провести анализ и обобщение по оптимизации архитектуры внутреннего строения ОФ, обеспечивающей максимальное снижение термических напряжений.

Объект исследования - ЛМОФ по выплавляемым моделям (ВМ) при внешнем нестационарном тепловом и силовом воздействии.

Предмет исследования - условия и факторы формирования НДС в системе "отливка-форма-наполнитель", а так же методы и способы снижения критического уровня напряженного состояния при образовании трещин в ОФ вследствие

внешнего нестационарного теплового воздействия.

Методология и методы исследования. Методологической и теоретической основой работы являются методы вычислительной математики, статистической обработки результатов, приемы математического моделирования.

В качестве программного обеспечения использовался зарегистрированный авторский программный комплекс.

Научная новизна работы:

1) С использованием фундаментальных уравнений линейной теории упругости, уравнений математической физики, численных методов и элементов математического программирования разработаны математические модели стойкости многослойных ОФ с особыми макроструктурами, позволяющими определить главные физические свойства материалов оболочки и технологически обоснованные морфологические строения, оказывающие решающее влияние на снижение термических напряжений в рассматриваемых процессах.

2) Установлен оптимальный температурный режим подогрева опорного наполнителя при заливке стали в холодную литейную оболочковую форму.

3) Разработаны с учетом полученных результатов новые структуры ОФ, обеспечивающие снижение термомеханических напряжений в оболочках, технологическая новизна которых подтверждена полученным патентом на изобретение и положительным решением на выдачу патента.

Практическая значимость работы. Результаты численных решений поставленных задач и полученные оценки НДС ЛМОФ по ВМ могут быть использованы при разработке, отработке и внедрении новых технологий изготовления таких форм с целью снижения брака оболочек по разрушению.

Математические модели, численные алгоритмы и программа расчета могут быть использованы при разработке новых опытных структур ЛМОФ по ВМ для моделирования протекающих в них тепловых и деформационных процессов.

Разработаны новые опытные структуры ОФ, технологическая новизна которых подтверждена полученными патентами на изобретение.

Разработана и зарегистрирована программа для ЭВМ по математическому моделированию оптимизации выбора температуры опорного наполнителя, физических свойств материала и структуры ОФ по ВМ для повышения её трещино-стойкости при охлаждении в ней отливки.

Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс при выполнении практических и лабораторных работ в дисциплинах «Математическое моделирование» при подготовке магистров по направлению 09.04.03 «Прикладная информатика» и «Численные методы» при подготовке бакалавров по направлению 01.03.04 «Прикладная математика», а также в магистерских и аспирантских исследованиях на кафедре «Прикладная математика».

Апробация работы. Результаты работы докладывались и получили одобрение на следующих конференциях и семинарах:

- на международной научно-технической конференции «Современные направления и перспективы развития технологии обработки и оборудования в машиностроении 2020» (1СМТМТЕ 2020), (г. Севастополь, 2020 г.);

- на Дальневосточной школе-семинаре «Фундаментальная механика в качестве основы совершенствования промышленных технологий, технических устройств и конструкций» Комсомольского-на-Амуре государственного университета (г. Комсомольск-на-Амуре, 28 сентября - 1 октября 2020 г.);

- на VI научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Исследования и перспективные разработки в машиностроении». - Комсомоль-ский-на-Амуре авиационный завод имени Ю.А. Гагарина (г. Комсомольск-на-Амуре, 8 - 12 февраля 2021 г.);

- на международной научно-технической конференции "Современные направления и перспективы развития технологий обработки и оборудования в

машиностроении 2021" (ICMTMTE 2021), (г. Севастополь, 6 - 10 сентября 2021 г.);

- на IV Дальневосточной школе-семинаре «Фундаментальная механика в качестве основы совершенствования промышленных технологий, технических устройств и конструкций» Института машиноведения и металлургии ХФИЦ ДВО РАН (г. Комсомольск-на-Амуре, 18 - 19 ноября 2021 г.);

- на научных семинарах Комсомольского-на-Амуре государственного университета и Института машиноведения и металлургии ХФИЦ ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре, 2020 - 2021 гг.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математические модели расчета НДС ОФ при ее заливке металлом и охлаждении в ней отливки с учетом разработанных опытных структур многослойных ОФ.

2. Алгоритм оптимизации выбора материала и структуры ЛМОФ.

3. Алгоритм определения оптимальной температуры опорного наполнителя при заливке ОФ сталью.

4. Программный комплекс для математического моделирования оптимизации выбора температуры опорного наполнителя, физических свойств материала и структуры ОФ по ВМ для повышения её трещиностойкости при охлаждении в ней отливки.

Достоверность полученных результатов основана на использовании фундаментальных уравнений линейной теории упругости, апробированных разностных схем и численных методов.

Личный вклад автора. Работы [1, 2] выполнены автором лично. В работах [3-10] автором разработаны численные схемы и алгоритмы решения, проведены все необходимые расчеты и выполнен анализ полученных результатов.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 6 статей, индексируемых в международных базах WoS и Scopus, 2 статьи в рецензируемом журнале из списка ВАК, 2 статьи в материалах конференций. Получены патент и положительное решение на выдачу патента на изобретение, сви-

детельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 101 наименования, двух приложений. Общий объем работы составляет 96 страниц (в том числе 2 приложения на 4 страницах), 29 рисунков.

В первой главе обосновывается своевременность и актуальность проводимых исследований.

Дан обзор особенностей напряжённого состояния оболочковой формы на основных этапах её изготовления и применения.

Проводится анализ известных математических методов и моделей, используемых при исследовании НДС литейных многослойных оболочковых форм. Приведено описание параметров литейной многослойной оболочковой формы и исследуемых видов структур.

Вторая глава посвящена построению математической модели напряженно-деформированного состояния литейной многослойной оболочковой формы при заливке и охлаждении в ней отливки для решения трех технологических задач:

- оптимизации выбора свойств материалов, влияющих на трещиностойкость ОФ при заливке ее сталью;

- оптимизации морфологического строения многослойной ОФ;

- задача по влиянию внешнего теплового воздействия ОН на НДС ОФ.

Третья глава посвящена решению задачи по оптимизации физических

свойств оболочковой формы, обладающей наибольшей сопротивляемостью к трещинообразованию при заливке ее жидким металлом. Для решения поставленной задачи построена целевая функция min-max от управляющих переменных, характеризующих свойства формовочных материалов, из которых изготавливается оболочковая форма.

В четвертой главе решалась задача по разработке и выбору технологически оптимальной макроструктуры многослойной ОФ с повышенной стойкостью к трещинообразованию. На заключительном этапе главы 4 решалась задача по прогнозированию трещиностойкости многослойной ОФ при заливке их сталью по ав-

торской технологии.

В пятой главе решалась задача по установлению влияния нестационарного теплового воздействия на НДС ОФ по ВМ, а именно, определение оптимальной температуры опорного наполнителя при заливке жидкого металла в холодную литейную ОФ.

В заключении диссертации представлены основные результаты диссертационной работы.

В приложении представлены акт внедрения результатов диссертационной работы в учебный процесс Комсомольского-на-Амуре государственного университета и копии охранных документов на результаты интеллектуальной деятельности, а именно, патента на изобретение и положительного решения на выдачу патента на изобретение, свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н., профессору Евстигнееву А.И. за консультации и помощь при выполнении данной работы.

1 АНАЛИЗ КАЧЕСТВА И СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ

1.1 Эволюция развития исследований напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям

Основной причиной некачественных отливок при литье по выплавляемым моделям является оболочковая форма, особенно ее низкая трещиностойкость, связанная с напряженным состоянием.

Исследованию напряженно - деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям посвящено большое количество экспериментальных и теоретических работ [11-17] и др.

Среди отечественных исследователей вопросами напряженного состояния литейных оболочковых форм занимались многие известные ученые Васин Ю.П., Дмитриев Э.А., Евстигнеев А.И., Кулаков Б.А., Леушин И.О., Неуструев А.А., Одиноков В.И., Озеров В.А., Петров В.В., Рыбкин В.А., Рыжков И.В., Сапченко И.Г., Севастьянов Г.М., Степанов Ю.А., Тимофеев Г.И., Черномас В.В., Черны-шов Е.А., Шкленник Я.И. и др., а наиболее многогранно и обширно исследованиями НДС ОФ занимались и продолжают заниматься школа литейщиков Комсо-мольского-на-Амуре государственного университета.

Среди зарубежных публикаций следует отметить следующие работы [1825], хотя также проводилось множество теоретических и экспериментальных исследований по НДС оболочечных конструкций с различными структурами и из многочисленных функциональных материалов, но мало работ было посвящено математическому описанию этого сложного процесса [26-45]. Это говорит о приоритетности в этом направлении отечественных исследований.

В настоящем разделе проведено исследование и анализ ранее опубликованных работ по НДС ОФ по следующим направлениям:

- на основных технологических операциях формообразования ОФ;

- по виду заливаемого в ОФ металла (алюминий, сталь);

- по виду прокаливания и подготовки ОФ к заливке (без опорного наполнителя и в опорном наполнителе);

- по способу заливки металла в холодные или горячие ОФ;

- по характеру деформирования (плоское или объемное).

Объединяющим началом всех выполненных исследований по НДС ОФ являются следующие подходы и допущения:

- использование апробированного численного метода;

- все слои многослойных ОФ изотропны, а материал формы в целом гетерогенный;

- процесс принимается нестационарным в отношении изменения температуры формы.

На начальном этапе исследователи для расчета НДС литейных ОФ и других параметров процесса формообразования использовали математические модели, построенные на основе фундаментальной теории математической физики и упрощенные математические модели (или расчетные методики), разработанные специально для каждого случая того или иного процесса, например, [46].

Самые ранние опубликованные работы по исследованию НДС ОФ были на основе чисто аналитических методов расчета [47, 48], а исследования, связанные уже с численным моделированием НДС ОФ представлены в работах Аласкарова Н.И. и Петрова В.В [49, 50].

Последующие работы Салиной М.В. [51], Дмитриева Э.А. [52], Севастьянова Г.М. [53], Сапченко И.Г. [54] расширяют границы применимости численного моделирования на различные технологические варианты формообразования и эксплуатации ОФ и их структурно-морфологического строения.

Промежуточные итоги состояния вопроса по исследованию НДС ОФ были подведены в монографиях [55, 56, 57].

Необходимо отметить, что объектами исследования НДС ОФ являются как монослойные (электрофоретические) [58], так и многослойные ОФ [59].

Ранние публикации по численному моделированию НДС ОФ связаны с ре-

шением плоских задач [49, 50], а все последующие - в осесимметричной постановке [51, 52, 53, 54, 60], причем в начале расчеты проводились при равных по толщине и одинаковых по физико-механическим свойствам слоев оболочек.

Во всех опубликованных работах авторов при решении задач по определению НДС ОФ использовались апробированные численные методы, разработанные профессором Одиноковым В.И. [61]. Его особенность заключается в том, что базисными неизвестными считаются средние характеристики величин напряжений, скоростей (перемещений) на гранях элементов, образованных системой ортогональных поверхностей, а не значения этих величин в узлах сетки. Полученные уравнения записываются в единообразной форме, не зависящей от вида ортогональных систем координат. При этом упрощается запись граничных условий задачи.

В ранних публикациях, посвященных НДС ОФ при заливке и охлаждению получаемой отливки в форме, принималось, что оболочковая форма полностью залита жидким металлом, а это является довольно серьезным допущением, так как растрескивание оболочки может произойти и на практике часто происходит в первые моменты заливки из-за термического удара. Поэтому в работах [53, 62] производится расчет НДС формы непосредственно в первые моменты процесса заливки формы жидким металлом («термоудара»).

Исследования по влиянию слоистости ОФ на НДС, в том числе пористости слоев, представлено в работах [62, 63, 64].

Одной из первых по анализу и расчету НДС ОФ в ЛВМ являются работы [65, 66], в которой был дан анализ состояния вопроса на то время и предложена авторская интерпретация задачи Ляме-Гадолина для математического описания НДС ОФ и предложен новый подход к решению такой задачи с позиции механики деформированного твердого тела.

В работах [49, 50] теоретически исследовано НДС ОФ при заливке их расплавом и кристаллизации отливок, в которых на основе уравнений механики сплошных сред и уравнений математической физики рассматривается построение математической модели процесса заливки и охлаждения металла в многослойной

оболочковой форме, слои которой имеют одинаковые физико-механические свойства.

В этих исследованиях решались задачи плоского деформированного состояния.

С учетом начальных и граничных условий для каждого технологического варианта просчитывались температурные поля в ОФ и затвердевающей отливки (рисунок 1.1), напряжения (о11,о22,о33) (рисунок 1.2), деформации (е), перемещения слоев (и1,и2) и гидростатическое давление (а) металла.

1200

1000

0 800

о

I 600

5 а <и

§ 400

(и

Е—

200 0

0 100 200 300 400 500 600

Время, с

1- в металле; 2- в первом слое, граничащим с металлом; 3 - во втором слое;

4 - в третьем слое; 5 - в четвертом слое; 6 - в пятом наружном слое

Рисунок 1.1 - Распределение температуры по слоям ОФ при заливке сталью марки Ст. 25Л в холодную форму (Тф=20 °С)

Установлен механизм влияния температурного перепада между слоями ОФ на трещиностойкость оболочек и его критическая величина, при достижении которой происходит расслоение оболочки, либо образование сквозных трещин, приводящих к разрушению формы. Показано, что для чисто этилсиликатных кварцевых ОФ при заливке в них расплавов критическим является температурный перепад в 300 °С и выше. Процесс прокаливания ОФ в опорном наполнителе существенно не влияет на образование трещин, поскольку перепад температур между слоями не достигает этого критического значения.

20 10

С!)

Я -10

-20

-30 -40

5

4

ч/3

100 200 300 400 500

1 ^

Время, с

1- в первом слое, граничащим с металлом; 2- во втором слое; 3 - в третьем слое;

4 - в четвертом слое; 5 - в пятом наружном слое

Рисунок 1.2 - Распределение напряжений а22 по слоям ОФ при заливке сталью марки Ст. 25Л в холодную форму (Тф=20 °С)

Все последующие исследования в этой области проводились уже для осе-симметричной литейной ОФ.

В работе Салиной М.В. [51] проведено теоретическое исследование НДС многослойной ОФ при заливке ее расплавом алюминия и затвердевании отливок.

При разработке математической модели процессов заливки расплава и затвердевания отливки принимались следующие условия: осесимметричное тело вращения, деформируемый материал считается изотропным.

При исследовании процесса заливки алюминия в ОФ принималось, что сечение формы состоит из пяти слоев равных по толщине и одинаковых по своим свойствам. Задавались начальные и граничные условия. При решении уравнения теплопроводности использовались граничные условия первого рода.

С учетом выше приведенных условий было показано (рисунок 1.3), что наибольшие значения в сечении формы имеют напряжения о22. Напряжения о11 приблизительно на порядок меньше, чем о22. Напряжения о33 такого же порядка,

как и о22, а также изменяются по времени и толщины ОФ, но на 5^10 % меньше по абсолютной величине.

Рисунок 1.3 - Распределение температуры и напряжений 022 в оболочковой форме после заливки алюминия в подогретую до 300 °С форму в интервале времени: а) эпюры 022 при т = 0,01 ^ 0,06 с; б) эпюры а22 при т = 1,15 ^ 18,65 с

При тепловом ударе, хотя форма и нагрета до температуры 280 °С, внутренние слои испытывают напряжения сжатия, внешние - растяжения. Причем, в начальный момент времени растягивающие и сжимающие напряжения нарастают по абсолютной величине.

Эпюры о22 (во временном интервале т = 1,15 ^ 18,65 с) свидетельствуют о

том, что, со временем сжимающие напряжения на внутренних слоях формы уменьшаются (по абсолютной величине), а растягивающие напряжения о22 увеличиваются в наружных ее слоях.

Напряжения о33 в основном ведут себя так же, как и о22, только меньше по абсолютной величине.

В работе Дмитриева Э.А. [52] на основе уравнений теплопроводности и механики сплошных сред с использованием численного метода построена математическая модель НДС монослойной оболочковой формы, полученной с помощью электрофореза, которая позволяет рассчитывать температурные поля и напряженно-деформированное состояние оболочковой формы на стадии прокаливания (рисунок 1.4) и заливки ее жидким металлом.

1, 2, 3, 4 - условные слои формы, где расположены термопары

Рисунок 1.4 - Распределение напряжений в электрофоретической оболочковой форме: а - при нагревании ОФ в горячей печи; б - при нагревании ОФ совместно

с печью со скоростью 50 °С/мин.

В результате анализа расчетных данных установлено, что на НДС электро-форетических ОФ во время прокалки большое влияние оказывает скорость нагрева ОФ и, как следствие, перепад температур по толщине формы. Не меньшее влияние на НДС электрофоретической оболочковой формы оказывает процесс расширения кварца во время фазового перехода. Также установлено, что наиболее устойчивыми к возникновению трещин, при заливке жидким металлом обладают формы, пропитанные связующим, имеющим температуру плавления 750-900 °С.

В этом случае напряжения, возникающие в прилегающих к жидкому металлу слоях формы, не успевают достичь критических значений, в силу их перехода в пластическое состояние и, как следствие, релаксируют. Установлено, что наибольшая вероятность образования трещин в электрофоретических формах возникает в средних слоях холодных форм, заливаемых жидким металлом за счет высоких напряжений, вызванных фазовым расширением кварца при температуре около 600 °С.

В работе Севастьянова Г.М. [53] решалась задача по определению полей напряжений, вызванных нестационарными температурными полями, при заливке и затвердевании металла (стали) в осесимметричных керамических формах при наличии высокопористых (70, 80, 90 %) промежуточных слоев.

Разработан алгоритм для расчета полей тензора напряжений в материале многослойной керамической формы, возникающих под действием нестационарного температурного воздействия.

Получены температурные поля с учетом выделяющейся теплоты фазового перехода в кварце и соответствующие им поля напряжений при различных вариантах изготовления керамических форм: по традиционной технологии с использованием плотной керамики и по опытной технологии с использованием слоев высокопористой керамики.

Проведен анализ влияния параметров пористости и расположения пористых слоев по толщине оболочки на напряженное состояние ОФ, что позволило спроектировать определённую структуру пористой формы, обеспечивающей максимальное снижение термических напряжений.

Анализ напряженного состояния таких форм показал:

1) нормальные напряжения о22 и о33 между собой численно практически совпадают, а значения нормальных напряжений а11 и касательных напряжений меньше значений о22 приблизительно на порядок;

2) максимальные растягивающие напряжения о22, возникающие после заливки металлом вблизи внешней поверхности формы близки к пределам прочно-

сти плотной керамики без пористых включений; этим можно объяснить нередкие случаи частичного разрушения форм; напряжения сжатия, возникающие в первые моменты заливки во внутренних слоях формы, для некоторых температур прогрева также превосходят предел прочности керамики;

3) структуры форм со вторым (от контактной поверхности «металл-форма») пористым слоем испытывают существенно меньшие растягивающие напряжения о22; причем величина этого эффекта зависит от степени пористости слоя.

В работе Сапченко И.Г. [54] на основании уравнений механики сплошных сред при использовании численного метода построена математическая модель НДС многослойной керамической оболочковой формы (КОФ), позволяющая рассчитывать напряжения в структурах с разным расположением пористых слоев и параметрами пористости при температурном воздействии и ферростатическом давлении жидкого металла до образования твердой корочки толщиной, достаточной для восприятия металлической нагрузки. Выявлен характер распределения напряжений в структурах пористых КОФ, наиболее вероятные участки релаксации напряжений и разрушения оболочек. Максимальные напряжения возникают в плотных слоях, минимальные - в пористых. Релаксация напряжений происходит на границе сопряжения плотных и пористых слоев оболочки. На основании расчетных данных наиболее рациональной является создание высокопористого второго слоя со степенью пористости 0,9 и пористости формы 35,6 % или с пористостью 2-го и 3-го слоя 0,7 и 0,9 и пористости формы 41,2 % и 49,2 % соответственно. Данные варианты предотвращают разрушение форм при заливке расплавом без опорного наполнителя.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Иванкова Евгения Павловна, 2022 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Иванкова, Е.П. Моделирование и оптимизация выбора свойств материалов и структуры многослойных оболочковых форм по выплавляемым моделям / Е.П. Иванкова // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. - 2021. - № III (51) - С. 85-89.

2. Иванкова, Е.П. Алгоритм процесса оптимизации свойств материалов и структуры оболочковой формы по выплавляемым моделям / Е.П. Иванкова, Э.А. Дмитриев // Исследования и перспективные разработки в машиностроении: Материалы VI науч.-практ. конференции молодых ученых и специалистов, 08-12 февраля 2021 / отв. ред. Р.А. Физулаков. - Комсомольск-на-Амуре: ФГБОУ ВО «КнАГУ», 2021. - С. 32-41.

3. Odinokov V.I. Evstigneev A.I., Dmitriev E.A., Ivankova E.P., Usanov G.I., Mathematical modeling of the process of optimizing the temperature regime of the physical properties of materials and the structure of the casting shell mold for its crack resistance. - International conference on modern trends in manufacturing technologies and equipment, September 06-10, 2021, Sevastopol, Russia.

4. Евстигнеев, А.И. Развитие исследований напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, В.И. Одиноков, Е.П. Иванкова [и др.] // Литейное производство. -2021. - № 5. - С. 16-20.

5. Евстигнеев, А.И. Влияние температуры нагрева опорного наполнителя на особенности напряженного состояния оболочковых форм при заливке стали / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев, Е.П. Иванкова, А.В. Свиридов // Литейное производство. - 2021. - № 3. - C. 20-24.

6. Евстигнеев, А.И. Влияние внешнего теплового воздействия на напряженное состояние оболочковых форм по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев, Е.П. Иванкова, А.В. Свиридов // Математическое моделирование. - 2021. - Том 33 - № 1. - C. 63-76.

7. V.I. Odinokov , E.A. Dmitriev, A.I. Evstigneev, A.V. Sviridov , E.P. Ivankova Modelling selection of structure and properties of monolayer electrophoretic shell molds during investment casting // Materials Today: Proceedings Volume 38, Part 4, 2021. - P. 1672-1676. Doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.08.200

8. Одиноков, В.И. Прогнозирование трещиностойкости многослойных оболочковых форм при заливке их сталью / В.И. Одиноков, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, Е.П. Иванкова [и др.] // Литейное производство. - 2020. - № 7. - С. 2630.

9. Одиноков, В.И. Моделирование и оптимизация выбора свойств материалов и морфологического строения структуры оболочковых форм по выплавляемым моделям / В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев, А.И. Евстигнеев, Е.П. Иванкова, А.В. Свиридов // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 2020. - Том 63 - № 9. -С. 742-754.

10. Евстигнеев, А.И. Разработка новых структур многослойных оболочковых форм по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, В.И. Одиноков, Е.П. Иванкова [и др.] // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. - 2020.

- № VII-I (47). - С. 104-107

11. Юсипов, Р.Ф. Стенд для контроля деформаций керамических оболочковых форм / Р.Ф. Юсипов, В.А. Рыбкин, Ю.А. Степанов // Литейное производство. -1981. - № 5. - С. 32-33.

12. Голенков, Ю.В. Силовое взаимодействие опорного материала с оболочкой формы при литье по выплавляемым моделям / Ю.В. Голенков, В.А. Рыбкин, Р.Ф. Юсипов // Литейное производство. - 1988. - № 2. - С.14-15.

13. Шпиндлер, С.С. Определение термического сопротивления контакта отливка-форма при литье по выплавляемым моделям / С.С. Шпиндлер, А. А. Неуструев, Н.М. Церельман // Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1986. - № 9.

- С. 97-100.

14. Васин, Ю.П. Расчет термостойкости оболочек при литье по выплавляемым моделям / Ю.П. Васин, В.А. Лонзингер // Литейное производство.

- 1987. - № 2. - С. 19-21.

15. Тимофеев, Г.И. Влияние температурного фактора на напряженно-деформированное состояние оболочковой формы / Г.И. Тимофеев, В.П. Огорельцев, А.Ю. Черепнин // Известия ВУЗов. Черная металлургия. - 1990. - № 8. - С. 69-71.

16. Евстигнеев, А.И. Разрешающая система уравнений напряженно-деформированного состояния модифицированных структур оболочковых форм / А.И. Евстигнеев, И.Г. Сапченко, В.Н. Тышкевич // Моделирование, управления и прогнозирование в технических системах: Материалы докладов РНТК. Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1991. - С. 37-39.

17. Савинов, А.С. Методические основы оценки и прогнозирования напряженно-деформированного состояния системы «отливка-форма» для предупреждения образования горячих трещин в фасонных отливках : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Савинов Александр Сергеевич; Магнитог. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова. - Магнитогорск, 2016. - 42 с.

18. Патент Германии ДЕ68902291 Д1, В22Д9/02.

19. Lee, Wei-Hao Fabrication of Ceramic Moulds Using Recycled Shell Powder and Sand with Geopolymer Technology in Investment Casting / Wei-Hao Lee, Yi-Fong Wu, Yung-Chin Ding ,Ta-Wui Cheng // Applied Sciences, 2020. - 10. - 4577. DOI: 10.3390/app 10134577

20. Jones, C. A. An Experimental Characterization of Thermophysical Properties of a Porous Ceramic Shell Used in the Investment Casting Process / C. A. Jones, M. R. Jolly, A. E. W. Jarfors, M. Irwin // TMS 2020 149th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings. - Р. 1095-1105. DOI: 10.1007/978-3-030-36296-6_102

21. Jones, C. A. A verification of thermophysical properties of a porous ceramic investment casting mould using commercial computational fluid dynamics software / C. A. Jones, M. R. Jolly, A. E. W. Jarfors, M. Irwin, R. Svenningsson, J. Steggo, J. Eriksson // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 861 (2020) 012036 IOP Publishing DOI:10.1088/1757-899X/861/1/012036

22. Soroczynski, A. The Role of Recycled Ceramic Material Obtained from the

Ceramic Layered Moulds Used in the Investment Casting/ A. Soroczynski, R. Haratym , R. Biernacki // Archives of Foundry Engineering; vol. 19; No 1; 2019. - P. 71-74 DOI: 10.24425/afe.2018.125194

23. Venkat, Y. Ceramic shell moulds for investment casting of low-pressure turbine rotor blisk / Y. Venkat, , K.R.Choudary, D.K.Das, A.K.Pandey, Sarabjit ingh// Ceramics International, 2021. -Volume 47, Issue 4. - P. 5663-5670.

24. Bansode, S. N. Influence of Slurry Composition on Mould Properties and Shrinkage of Investment Casting / S. N. Bansode, V. M. Phalle, S. S. Mantha // Trans Indian Inst Met (2020) 73(3).- P. 763-773. https://doi.org/10.1007/s12666-020-01872-5

25. Kaila, Vishal N. The influence of coating sand materials on shell mold properties of Investment casting process/ Vishal N. Kaila, Indravadan B. Dave // Materials Today: Proceedings Volume 43, Part 2, 2021. - P. 800-804. https://doi.org/10.1016 /j.matpr.2020.06.401

26. Grigorenko, Y.M. Stress state and deformability of composite shells in the three-dimensional statement / Y.M. Grigorenko, A.T. Vasilenko, N.D. Pankratova / / Mechanics of Composite Materials,1985. -Vol. 20. No. 4. - P. 468-474.

27. Kulikov , G.M. Influence of anisotropy on the stress state of multilayer reinforced shells / G.M. Kulikov // Soviet Applied Mechanics, 1987. -Vol. 22. No. 12. - P. 1166-1170.

28. Zveryaev, E.M. The integralmethod of definition of basic tension condition anisotropic shell / E.M. Zveryaev, M.V. Berlinov, M.N. Berlinova //Int. Journal of Applied Engineering Research, 2016. - Vol. 11. No. 8. - P. 5811 -5816.

29. Grigorenko, Ya. M. Analysis of influence of the geometrical parameters of elliptic cylindrical shells with variable thickness on their stress-strain state / Ya. M. Grigorenko, A.Ya. Grigorenko, L.I. Zakhariichenko // Int. Applied Mechanics, 2018. -Vol. 54. No. 2. - P. 155 - 162.

30. Krasovsky, V.L. Deformation and stability of thin-walled shallow shells in the case of periodically non-uniform stress-strain state / V.L. Krasovsky, O.V. Lykha-chova, Ya.O. Bessmertnyi // In: Proc. of the 11th Int. Conference «Shell Structures: Theory and Applications», 2018. - Vol. 4. - P. 251-254.

31. Gerasimenko, P.V. Numerical algorithm for investigating the stress-strain state of cylindrical shells of railway tanks / P.V. Gerasimenko, V.A. Khodakovskiy //

Vestnik of the St. Petersburg university: Mathematics, 2019. -Vol. 52. No. 2. - P. 207213.

32. Meish, V.F. Stress state of discretely stiffened ellipsoidal shells under a non-stationary normal load / V.F. Meish, N.V. Maiborodina // Int. Applied Mechanics, 2018. - Vol. 54. No. 6. - P. 675-686.

33. Maximyuk, V.A. Stress state of flexible composite shells with reinforced holes / V.A. Maximyuk, E.A. Storozhuk , I.S. Chernyshenko // Int. Applied Mechanics, 2014. - Vol. 50. No. 5. -P. 558-565.

34. Vetrov, O.S. Study of the stress-strain state of orthotropic shells under the action of dynamical impulse loads / O.S. Vetrov, V.P. Shevchenko // Journal of Mathematical Sciences, 2012. - Vol. 183. No. 2. - P. 231 -240.

35. Rogacheva, N.N. The effect of surface stresses on the stress-strain state of shells / N.N. Rogacheva // Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 2016. -Vol. 80. No. 2. - P. 173-181.

36. Banichuk, N.V On the stress state of shells penetrating into a deformable solid / N.V. Banichuk, S.Yu. Ivanova, E.V. Makeev // Mechanics of Solids,2015. - Vol. 50. No. 6. - P. 698 - 703.

37. Maksimyuk , V.A. Stress state of thin spherical shells with an off-center elliptic hole / V.A. Maksimyuk , V.P. Mulyar, I.S. Chernyshenko // Int. Applied Mechanics, 2003. - Vol. 39. No. 5. - P. 595-598.

38. Vasilenko, A.T. The stress state of stiffened shallow orthotropic shells / A.T. Vasilenko, G.K. Sudavtsova // International Applied Mechanics, 2001. - Vol. 37. No. 2. - P. 251-262.

39. Vasilenko, A.T. The stress state of anisotropic conic shells with thickness varying in two directions / A.T. Vasilenko, G.P. Urusova // Int. Applied Mecha-nis.2000, -Vol. 35. No. 2. - P. 631-638.

40. Nemish, Yu.N. Theoretical and experimental investigations of the stressstrain state of nonthin cylindrical shells with rectangular holes / Yu.N. Nemish, A.I. Zirka, D.I. Chernopiskii // Int. Applied Mechanics, 2000. - Vol. 36. No. 12. - P. 16201625

41. Rogacheva, N.N. The effect of surface stresses on the stress-strain state of shells / N.N. Rogacheva // Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 2016. -

Vol. 80. No. 2. - P. 173-181.

42. Tovstik, P.E. Two-dimensional linear model of elastic shell accounting for general anisotropy of material / P.E. Tovstik, T.P. Tovstik // Acta Mechanica, 2014. -Vol. 225.No. 3. - P. 647-661.

43. Storozhuk, E.A. Elastoplastic deformation of conical shells with two circular holes / E.A. Storozhuk, I.S. Chernyshenko, S.B. Kharenko // Int. Applied Mechanics, 2012. - Vol. 48. No. 3. -P. 343 - 348.

44. Marchuk, A.V. Analysis of the effect of local loads on thick-walled cylindrical shells with different boundary conditions / A.V. Marchuk, S.V. Gnidash // Int. Applied Mechanics, 2016. - Vol. 52. No. 4. - P. 368-377.

45. Ivanov, V.N. Analysis of stress-strain state of multi-wave shell on parabolic trapezoidal plan / V.N. Ivanov, T.S. Imomnazarov, I.T.F. Farhan, D. Tiekolo // Advanced Structured Materials. 2020, - Vol. 113. - P. 257-262.

46. Неуструев, А.А. Теория формирования отливок и САПР ТП литья / А.А. Неуструев, В.С. Моисеев // Литейное производство. - 1997. - № 11. - С. 9-11.

47. Евстигнеев, А.И. К вопросу напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, А.Ю. Латухин // Совершенствование технологических процессов и оборудования в литейном производстве: сб. науч. тр. - Хабаровск, Комсомольск-на-Амуре: Хабаровский политехн. ин-т, 1989. - С. 107-114.

48. Сапченко, И.Г. Температурные напряжения в пористых оболочковых формах / И.Г. Сапченко, А.И. Евстигнеев // Технология получения и применения новых материалов в порошковой металлургии и машиностроении. Сборник научных трудов. - Владивосток: ДВО РАН, 1992. - С. 125-137.

49. Аласкаров, Нофал Иса оглы Исследование структуры и свойств оболочковых форм по выплавляемым моделям при их прокаливании, заливке расплавом и кристаллизации отливок : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Аласкаров Нофал Иса оглы ; Комсомольск-на-Амуре, 1997. - 18 с.

50. Петров, В.В. Теоретические и технологические основы управления свойствами моделей и форм в литье по удаляемым моделям для получения качественных отливок : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Петров Виктор Викторович ; Комсомольск-на-Амуре, 2002. - 44 с.

51. Салина, М.В. Комплексное исследование влияния вакуумирования на размерно-геометрическую точность и физико-механические свойства моделей и оболочковых форм с целью получения качественных точных отливок в литье по выплавляемым моделям : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Салина Марина Владимировна ; Комсомольск-на-Амуре, 2005. - 24 с.

52. Дмитриев, Э.А. Исследование, разработка и внедрение в производство литейных формовочных смесей на основе комплексных неорганических связующих с целью повышения их технологических свойств : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Дмитриев Эдуард Анатольевич ; Комсомольск-на-Амуре, 2009. - 36 с.

53. Севастьянов, Г.М. Моделирование напряженно-деформированного состояния при заливке и затвердевании металла в керамической оболочковой форме : автореф. дис. ... канд. физ-мат. наук / Севастьянов Георгий Мамиевич ; Владивосток, 2011. - 16 с.

54. Сапченко, И.Г. Теория и практика формирования пористых структур в литье по выплавляемым моделям : автореф. дис. ... д-ра. техн. наук / Сапченко Игорь Георгиевич ; Комсомольск-на-Амуре, 2011. - 32 с.

55. Сапченко, И.Г. Напряженно-деформированное состояние оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям / И.Г. Сапченко, С.А. Некрасов, С.Г. Жилин, М.В. Штерн. - Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2005.- 156 с.

56. Евстигнеев, А.И. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям: мо-ногр. / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, В.В. Петров, Э.А. Дмитриев. - Владивосток: Дальнаука, 2009.- 140 с.

57. Одиноков, В.И. Математическое моделирование процессов получения отливок в керамические оболочковые формы / В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев, А.И. Евстигнеев, В.И.Свиридов. - Москва: Инновационное машиностроение, 2020. - 224 с.

58. Евстигнеев, А.И. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния монослойных электрофоретических оболочковых форм / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, А.В. Свиридов, Э.А. Дмитриев, В.В. Петров // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. Науки о природе и технике. - 2018. - №111-1(35). - С. 66-72.

59. Евстигнеев, А.И. Напряженно- деформированное состояние многослойных оболочковых форм при затвердевании отливок / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев // Известия Вузов. Черная металлургия. - 2010. -№ 2. - С. 37-39.

60. Евстигнеев, А.И. Математическое моделирование процесса кристаллизации металла в оболочковой осесимметричной форме / А.И. Евстигнеев, В.В. Петров, В.И. Одиноков, М.В. Салина // Известия Вузов. Черная металлургия. - 2005. -№ 9. - С.41-45.

61. Одиноков, В.И. Математическое моделирование сложных технологических процессов / В.И. Одиноков, Б.Г. Каплунов, А.В. Песков, А.В. Баков. -Москва : Наука, 2008. - 176 с.

62. Одиноков, В.И. Эволюция напряженного состояния керамической формы при нестационарном внешнем тепловом воздействии / В.И. Одиноков, Г.М. Севастьянов, И.Г. Сапченко // Математическое моделирование. - 2010. - Т. 22 -№11. - С. 97-108.

63. Севастьянов, Г.М. Трещинообразование в керамических формах при заливке металла / Г.М. Севастьянов, В.И. Одиноков, И.Г. Сапченко // Деформация и разрушение материалов. - 2010. - №10. - С. 25-28.

64. Евстигнеев, А.И. Определение механических характеристик слоистых оболочковых форм / А.И. Евстигнеев, И.Г. Сапченко, В.Н. Тышкевич, Г.И. Тимофеев // Литейное производство. - 1992. - №8. - С.25-27.

65. Евстигнеев, А.И. Разработка и исследование способов повышения прочности и трещиноустойчивость оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Евстигнеев Алексей Иванович. - Горький, 1981. - 20 с.

66. Писарев, И.Е. Исследование процесса формирования свойств оболочковых форм, изготовленных по выплавляемым моделям при безопочном прокаливании и заливке : автореф. дис. ... канд. техн. наук / Писарев Игорь Евгеньевич ; Моск. высш.техн. училище им. Н. Э. Баумана. - Москва -1972.-22 с.

67. Лакеев, А.С. Формообразование в точном литье / А.С. Лакеев. - Киев: Наукова Думка, 1986. - 256 с.

68. Шагеев, З.А. Современные скоростные способы точного литья по вы-

плавляемым моделям / З.А. Шагеев. - М.: МАК, 1970. - 107 с.

69. Гаранин, В.Ф. Выплавление моделей из оболочковых форм / В.Ф. Гаранин, В.А. Озеров, А.С. Муркина, О.А. Куренкова // Литейное производство. -1997. - № 2. - С. 16-18.

70. Чулкова, А.Д. Некоторые свойства оболочковых форм при высокой температуре / А.Д . Чулкова, В.Н. Иванов, // Литейное производство. - 1980. - № 6. - С.13-14.

71. Одиноков, В.И. Исследование процесса заполнения и охлаждения стальной отливки в керамической осесимметричной оболочковой форме / В.И. Одиноков, А.И. Евстигнеев, Э.А. Дмитриев, А.В. Свиридов // Литейное производство. - 2019. - № 9. - С. 28-33.

72. Патент РФ на изобретение № 2722955 опубл. 05.06.2020 бюлл. №16. Способ заливки металла в холодную литейную оболочковую форму / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Свиридов А.В.

73. Патент РФ на изобретение №2723282 опубл. 09.06.2020 бюлл. №16. Способ прокаливания оболочковых форм / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Петров В.В., Свиридов А.В.

74. Патент РФ на изобретение №2722956 опубл. 05.06.2020, бюлл. 16 Литейная многослойная оболочковая форма / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Свиридов А.В., Усанов Г.И.

75. Патент РФ на изобретение № 2731279 опублик. 1.09.2020, бюлл. 25 Литейная многослойная оболочковая форма / Евстигнеев А.И., Одиноков В.И., Дмитриев Э.А. и др.

76. Патент №2696787. Литейная многослойная оболочковая форма/ Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Свиридов А.В.

77. Патент №2696788. Литейная многослойная оболочковая форма/ Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Свиридов А.В.

78. Патент № 2743385 Литейная многослойная оболочковая форма / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Петров В.В., Свиридов А.В.

79. Патент № 2743439 С1 Российская Федерация, МПК В22С9/04 Опубл. 18.02.2021 г., бюл. №5 Литейная многослойная оболочковая форма / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Иванкова Е.П.

80. Евстигнеев, А.И. Новые решения в технологии литья по выплавляемым моделям / А.И. Евстигнеев, В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев [и др.] // Литейное производство. - 2020. - № 11. - С. 35-39

81. Сегерлинг, Дж.И. Применение метода конечных элементов. / Дж.И. Се-герлинг, перев. С англ. - М: Мир, 1979. - 392 с.

82. Тихомиров, М.Д. Современный уровень теории литейных процессов/ М.Д. Тихомиров, А.А. Абрамов, В.П. Кузнецов // Литейное производство. -1993. - № 9. - С. 3-5.

83. Sahm, P.R. Numerical Simulation and Modelling of Casting and Solidification Process for Foundry and Cast-House / P.R. Sahm, P.N.Hansen // International Committee of Foundry Technical Assotiations, - 1984. - P.253.

84. Кузнецов, В.П. Компьютеризация и автоматизация процесса проектирования отливок и изготовление оснастки / В.П. Кузнецов, А.А. Абрамов, М.Д. Тихомиров, Д.Х. Сабиров // Литейное производство. - 1997. - № 4. - С. 45-47.

85. Estrin, L. Adeeper look at casting solidification software / L. Estrin // Modern Casying, GIFA 94, June, 1994.

86. Тихомиров, М.Д. Модели литейных процессов САМ ЛП «Полигон»: Сборник научных трудов ЦНИИМ. Литейные материалы, технология, оборудование. Вып.1. С.-Петербург, 1995. с.21-26.

87. Тихомиров, М.Д. Основы моделирования литейных процессов. Тепловая задача / М.Д. Тихомиров // Литейное производство. - 1998. - № 4. - С. 30-34.

88. Котешов, Н.П. Математическая модель процесса затвердевания отливок в сложных цилиндрических формах / Н.П. Котешов, Н.М. Барабаш, И.А. Павлю-ченков, В.Е. Хрычиков // Литейное производство. - 1977. - № 5. - С. 2-3.

89. Голофаев, А.Н. Расчет напряженно-деформированного состояния кокилей методом конечных элементов / А.Н. Голофаев // Литейное производство. -1983. - № 5. - С. 16.

90. Голенков, Ю.В. Оценка деформаций оболочковых форм при заливке / Ю.В. Голенков, В.А. Рыбкин // Литейное производство. - 1989. - № 7. - С. 17-18.

91. Дембовский, В.В. Численное моделирование процессов формирования отливок в металлических формах / В.В. Дембовский // Литейное производство. -1992. - № 6. - С. 31-32

92. Тихомиров, М.Д. Численное моделирование образования горячих трещин в отливках из алюминиевых сплавов / М.Д. Тихомиров, Д.Х. Сабиров // Литейное производство. - 1992. - № 6. - С. 32-33.

93. Сегерлинг, Л. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 392 с.

94. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - 544 с.

95. Норри, Д де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 304 с.

96. Мягченков, В.И. Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов/ В.И. Мягченков, В.П. Мальцев, В.П. Майборода [и др]. -М.: Машиностроение, 1989. - 520 с.

97. Одиноков, В.И. Численный метод решения дифференциальных уравнений пластического течения / В.И. Одиноков // Прикладная механика. - 1973. -Вып.9. - № 12 - С. 44-47

98. Одиноков, В.И. Численное решение некоторых задач о деформации несжимаемого материала / В.И. Одиноков // Прикладная механика. - 1974. - Вып.10.

- № 1 - С. 18-23

99. Одиноков, В.И. Численное исследование процесса деформации материалов бескоординатным методом/ В.И. Одиноков. - Владивосток: Дальнаука, -1995

- 168 с.

100. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021616121 «Программа математического моделирования оптимизации выбора температуры опорного наполнителя, физических свойств материала и структуры оболочковой формы по выплавляемым моделям для повышения её трещиностой-кости при охлаждении в ней отливки» / В.И. Одиноков, Э.А. Дмитриев, А.И. Евстигнеев, Е.П. Иванкова Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 16.04.2021 г.

101. Заявка № 2021105717 от 04.03.2021 г. Литейная многослойная оболочковая форма / Евстигнеев А.И., Дмитриев Э.А., Одиноков В.И., Иванкова Е.П. Положительное решение на выдачу патента от 23.11.2021 г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

АКТ ВНЕДРЕНИЯ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС РЕЗУЛЬТАТОВ

ДИССЕРТАЦИИ

Утверждаю

Ректор федерального государственного ^.бюджетного образовательного

высшего образования

fi//У^юв^^рД^еннш! университет»

гЦ*^ ^ ДмитРиев

Ш^ШЩг1 2021 г

АКТ ВНЕДРЕНИЯ результатов научно-исследовательской работы Иванковой Евгении Павловны «Моделирование стойкости оболочковой формы по выплавляемым моделям к трещинообразованию при охлаждении в ней отливок»

Мы, нижеподписавшиеся, кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой «Прикладная математика» - Григорьева A.J1. и кандидат технических наук, и.о. декана факультета компьютерных технологий - Трещев И.А. настоящим подтверждаем, что результаты научной работы «Моделирование стойкости оболочковой формы по выплавляемым моделям к трещинообразованию при охлаждении в ней отливок» внедрены в учебный процесс при выполнении практических и лабораторных занятий в дисциплинах «Математическое моделирование» при подготовке магистров по направлению 09.04.03 «Прикладная информатика» и «Численные методы» при подготовке бакалавров по направлению 01.03.04 «Прикладная математика», а также в магистерских и аспирантских исследованиях на кафедре «Прикладная математика».

Григорьева А.Л. Трещев И.А.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ОХРАННЫЕ ДОКУМЕНТЫ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ